单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,8.1 应用广泛的金属材料,钢铁,石器,青铜器,铁器,一、金属的发展,二、金属的分类,冶金工业,黑色金属（Fe、Cr、Mn）,有色金属（Fe、Cr、Mn以外）,密度,轻金属,4.5 g/cm,3,（Mg、Al、Na、K、Li）,重金属,4.5 g/cm,3,（Cu、Pb、Sn、Ni）,含量,常见金属（Fe、Al、Cu）,稀有金属（锆、铪、铌）,状态：,晶态固体（Hg除外）,颜色：,金属光泽,块状：,银白色（Au、Cu除外）,粉末状：,灰色、黑色（Mg、Al、Au、Cu除外）,导电性：,导热性：,与导电性一致,延展性：,三、金属的物性,Ag最好 Cu最广泛,Au最好,金属离子间依靠自由电子而产生强烈的相互作用。,金属键：,金属晶体：,通过金属,阳,离子与自由电子之间的较强作用,形成的单质晶体。,构成微粒：,金属阳离子,自由电子,粒子间作用：,金属键,为什么金属具有共同的性质？,因为金属具有相似的结构。,颜色,导电性,导热性,延展性,自由电子,吸收,所有波长的可见光,随即又发射出来,定向移动,热运动,金属键,性质之最：,最小（最轻的金属）,Li（锂）,熔点最低,Hg（汞）,熔点最高,W（钨）,硬度最大,Cr（铬）,合金：,两种或两种以上的金属或者非金属熔合而成的,具有金属性质的物质。,特点：,1）熔点低于各成分金属,2）机械强度高于各成分,例如：青铜：铜锡合金,黄铜：铜锌合金,生铁钢铁：铁碳合金,四、金属的冶炼,1、金属提炼的顺序:,铜 铁 铝 钛,2、金属的冶炼方法：,K Al Zn Fe Cu Hg Ag Pt Au,电解法,NaCl(熔融),Al,2,O,3,(熔融),还原法,Fe,2,O,3,+CO,Fe,2,O,3,+Al,加热法,Ag,2,O,物理法,HgS,+,O,2,五、铁,1、物性：,2、化性：(还原性）,银白色金属、有良好的延展性、导热性和坚韧性、,易被磁化而具磁性,原子序数：26 第4周期、第,族,原子结构示意图,Fe+弱氧化剂,2e,Fe,2+,Fe+强氧化剂,3e,Fe,3+,1)、与非金属反应,与O,2,：剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体,3Fe+2O,2,点燃,Fe,3,O,4,与Cl,2,：剧烈燃烧、生成褐色的烟,2Fe+3Cl,2,点燃,2FeCl,3,与S：放热反应、反应物持续红热、生成黑色固体,Fe+S FeS,2)、跟H,2,O、酸、某些金属盐发生置换反应,3Fe+4H,2,O,（g）,Fe,3,O,4,+4H,2,高温,Fe+2HCl,FeCl,2,+H,2,常温下，铁在浓硝酸或浓硫酸中钝化，表面形成,一层致密的氧化膜（Fe,3,O,4,）,Fe +CuSO,4,FeSO,4,+Cu,思考：,1、上述反应中铁的化合价变化有规律吗？,2、写出铁分别跟盐酸、硫酸铜溶液反应的离子,方程式。,讨论：Fe与稀硝酸的反应。,六、铁的化合物,1、铁的氧化物,名称,氧化亚铁,氧化铁,四氧化三铁,化学式,FeO,Fe,2,O,3,Fe,3,O,4,俗名,无,铁红,磁性氧化铁,颜色、状态,黑色粉末,红棕色粉末,黑色晶体,铁的价态,+2,+3,+2、+3,水溶性,不溶,不溶,不溶,性质,(碱性氧化物),FeO+2H,+,Fe,2+,+H,2,O,Fe,2,O,3,+6H,+,2Fe,3+,+3H,2,O,一般不与酸反应,与CO反应,高温下均能被CO还原,Fe,x,O,y,+y CO,高温,x Fe+y CO,2,名称,氢氧化亚铁,氢氧化铁,化学式,Fe(OH),2,Fe(OH),3,颜色、状态,白色固体,红褐色,固体,水溶性,不溶,不溶,性质,(不溶性弱碱),Fe(OH),2,+2H,+,Fe,2+,+2H,2,O,Fe(OH),3,+6H,+,Fe,3+,+3H,2,O,制取,Fe,2+,+2OH,-,Fe(OH),2,Fe,3+,+3OH,-,Fe(OH),3,特性,4Fe(OH),2,+,O,2,+,2H,2,O 4,Fe(OH),3,2Fe(OH),3,Fe,2,O,3,+3H,2,O,2、铁的氢氧化物,小结：,Fe,2+,Fe(OH),2,OH,-,H,+,Fe,3+,Fe(OH),3,OH,-,H,+,Fe,2,O,3,3、,Fe,2+,、,Fe,3+,相互转化,Fe,2+,Fe,3+,较强氧化剂,较强还原剂,易被氧化,较强还原性,易被还原,较强氧化性,1)、,Fe,2+,Fe,3+,2,Fe,2+,+Cl,2,2Fe,3+,+2Cl,-,2,Fe,2+,+Br,2,2 Fe,3+,+2Br,-,3,Fe,2+,+4H,+,+,3Fe,3+,+NO,+2H,2,O,2)、,Fe,3+,Fe,2+,浅绿色,棕黄色,2,Fe,3+,+Fe,3Fe,2+,2,Fe,3+,+Cu,2Fe,2+,+Cu,2+,2,Fe,3+,+H,2,S,2Fe,2+,+2H,+,+S(浅黄色沉淀),2,Fe,3+,+S,2-,2Fe,2+,+S（,S,2-,少量）,2,Fe,3+,+2I,-,2,Fe,2+,+I,2,3)、,Fe,3+,检验,a、黄色或棕黄色溶液,b、加入 NaOH,红褐色沉淀,c、,加入KSCN,血红色溶液,4)、,Fe,2+,检验,a、浅绿色,b、加入NaOH：白色沉淀,灰绿色沉淀红褐色,沉淀,c、加入KSCN(,不显色),滴加氯水,血红色溶液,小结：铁三角,Fe,还原剂(Al、CO、C),强氧化剂（Cl,2,、HNO,3,）,Fe,3+,Fe,2+,还原剂(Fe、Cu、S,2-,、I,-,、H,2,S),强氧化剂（O,2,、Cl,2,、HNO,3,）,还原剂（C、CO、Al）,弱氧化剂（Cu,2+,、H,+,、I,2,、S）,铁矿石（含脉石和硫、磷等杂质）,赤铁矿,Fe,2,O,3,磁铁矿,Fe,3,O,4,褐铁矿,2Fe,2,O,3,H,2,O,菱铁矿,FeCO,3,黄铁矿,FeS,2,七、炼铁和炼钢,1、炼铁,原理：,用,CO作还原剂,把,铁矿石,里的,铁,还原,出来,主要原料：,铁矿石、焦炭、石灰石、空气,铁矿石除含铁的化合物外，还含有脉石(SiO,2,)、S、P,等杂质,设备：高炉,高炉中主要反应：,Fe,2,O,3,+3CO,2Fe+3CO,2,高温,C+O,2,CO,2,点燃,CO,2,+C,2CO,高温,CaCO,3,的作用：除难熔的脉石(SiO,2,),CaCO,3,CaO+CO,2,高温,CaO+SiO,2,CaSiO,3,高温,2、炼钢,原理：在高温下，,用,氧化剂,把,生铁,里过多的,碳,和其他,杂质,氧化,成气体或炉渣除去,一降(C)、二除(S、P)、三调整(,合金元素),3、钢铁工业中的废弃物及其综合利用,炼铁和炼钢的炉渣可制取水泥、渣砖等；含磷较高的炼钢炉渣还可制成磷肥,炼铁产生的,高炉煤气,主要成分：,CO、CO,2,、N,2,、大量灰尘,炼钢产生大量,棕色烟气,主要成分：,Fe,2,O,3,、高浓度CO,等,可作气体,燃料,1、FeSO,4,在保存时应注意什么？,为了防止FeSO,4,的水解应加入什么物质？,为了防止FeSO,4,的氧化应加入什么物质？,2、常温下把Fe放入浓H,2,SO,4,中一段时间后，取出Fe,再浸入稀H,2,SO,4,中有什么现象？,3、请简述炼铁、炼钢的原理及生铁和钢的区别。,金属导电和电解质溶液导电区别,四、金属的化性,（还原性）,1、与非金属反应,Cl,2,O,2,S,FeCl,3,CuCl,2,Fe,3,O,4,CuO,FeS,Cu,2,S,氧化性,离子化合物电子式：,2、溶液中的置换反应,1）与H,2,O（K、Na、Ca）,2Na+2H,2,O,2NaOH+H,2,2）与酸（H前）,Fe+H,2,SO,4,FeSO,4,+H,2,3）与盐（活泼置换不活泼）,Cu+2AgNO,3,2Ag+Cu(NO,3,),2,(最活泼的金属Cs 很活泼的金属K、Na、Ca不能与盐 发生置换反应),2e,2e,